优化功率损耗 要利用碳化硅MOSFET降低开关损耗，设计人员需要注意权衡考虑多方面因素。SiC MOSFET的总功率损耗是其导通损耗和开关损耗之和。导通损耗的计算公式为ID2*RDS(ON)，其中ID为漏极电流，选择RDS(ON)较低的器件可将导通损耗降至最低。然而，由于上述QG(TOT)与RDS(ON)之间的反比关系，较低的RDS(ON)值要求栅极驱动器具有较高的拉电流和灌电流。换句话说，当设计人员选择RDS(ON)值较低的SiC MOSFET来减少大功率应用中的导通损耗时，栅极驱动器的拉电流（导通）和灌（关断）电流要求也会相应增加。 SiC MOSFET的开关损耗更为复杂，因为它们受到QG（TOT）、反向恢复电荷(QRR)、输入电容(CISS)、栅极电阻(RG)、EON损耗和EOFF损耗等器件参数的影响。开关损耗可以通过提高栅极电流的开关速度来降低，但与此同时，较快的开关速度可能会带来不必要的电磁干扰（EMI），特别是在半桥拓扑结构中，在预期的开关关断时还可能触发PTO。如上所述，还可以通过负偏置栅极电压来降低开关损耗。 因此，栅极驱动器的设计对于确保电力电子应用中的SiC MOSFET按预期工作至关重要。幸运的是，市场上有大量由安森美等制造商提供的专用栅极驱动IC，这些IC让设计者无需把精力放在驱动电路设计的细节中，同时节省了物料清单（BoM）成本和PCB空间。 例如，NCP(V)51752系列隔离式SiC栅极驱动器专为功率MOSFET和SiC MOSFET器件的快速开关而设计，拉电流和灌电流分别为4.5 A和9 A。NCP(V)51752系列包括创新的嵌入式负偏压轨机制，无需系统为驱动器提供负偏压轨，从而节省了设计工作和系统成本。 SiC MOSFET具有增强的导电性、低开关损耗、高工作频率和高耐压能力，为快速电池充电器和伺服驱动器等电力电子应用的设计人员带来了众多优势。栅极驱动器电路的设计是确保SiC MOSFET发挥预期功能、优化损耗并防止PTO情况造成损坏的关键。因此，谨慎选择MOSFET和栅极驱动器对最终应用的性能至关重要。 |
